Uzroci zemljanja kabelskih linija i principi rukovanja incidentima

Naša podstacija od 220 kV nalazi se daleko od urbana centra, u udaljenom području, okružena uglavnom industrijskim zonama, poput Lanshan, Hebin i Tasha Industrijskih Parkova. Glavni potrošači s visokim opterećenjem u ovim zonama, uključujući proizvodnje šargonca, feroligura i karbida kalija, čine približno 83,87% ukupnog opterećenja naše uprave. Podstacija radi na nivoima napona od 220 kV, 110 kV i 35 kV.

Niskonaponska strana od 35 kV uglavnom snabdijevaju ishranu feroligurnim i šargonskim fabrikama. Ove energo-intenzivne tvornice su izgrađene blizu podstacije, što rezultira velikim opterećenjima, kratkim vodovodima i teškim zagađenjem. Ovi vodovi uglavnom su spojeni putem kabela, koji dele zajedničku kanalizacionu jazbinku. Stoga svaki greška na liniji predstavlja značajan rizik za podstaciju. Ovaj rad analizira uzroke grešaka na linijama od 35 kV i raspravlja o odgovarajućim protumerama. U februaru 2010. godine, podstacija od 220 kV pod nadzorom naše uprave često je doživljavala greške na II i III magistrali od 35 kV, kao što je detaljno prikazano u Tabeli 1.

1 Analiza uzroka zagađenja u kabelskim linijama
Prema statistici naše uprave iz 2010. godine o incidentima sa kablama, glavni uzroci grešaka na kabelskim linijama bili su sljedeći:

• Uticaj temperature: U objektima poput Sanyou Chemical, visoke temperature u pećnim transformatorima i krajevima kabla dovele su do rušenja izolacije. To se dogodilo u približno 18 incidenta, zahtevajući izradu 15 krajeva kabla.

• Visoka gustoća kabla u kanalizacionim jazbinkama: U Rongsheng Yinbei Feroligurnoj Fabrici, poklopce padali su i oštetili kable u jazbinkama, dovodeći do kratak spojeva i požara koji su uticali na kable drugih fabrika. Ukupno je izrađeno 51 spajanje kabla.

• Teško preopterećenje stranih korisnika: Fabrike poput Huanghe Feroligur, Pengsheng Metalurgija, Lingyun Chemical i Rongsheng Yinbei Feroligur operirale su kabele pod dugotrajnim preopterećenjem, ubrzavajući starenje kabla i povećavajući temperaturu. Posebno tokom toplih leta, toplinski stress dovodi do rušenja izolacije u kablama i njihovim krajevima, zahtevajući približno 50 krajeva kabla.

• Mehanička oštećenja: Ekskavatori tokom građevinskih radova i zemljišnih radova prekidali su kable, dovodeći do loma i oštećenja izolacije. Ukupno je izrađeno 25 krajeva i spajanja kabla.

• Problemi sa kvalitetom kabla: Defekti poput mrljavih bubnjava u izolaciji ili prekinute štitne opreme tokom proizvodnje doveli su do 9 nesreća, zahtevajući 9 krajeva i spajanja kabla.

• Oštećenja prilikom postavljanja kabla: Prekomerno zatezanje zbog dugih vodova dovodi do curenja ostrim predmetima, rezultujući 13 incidenta oštećenja kabla.

• Loša obrada krajeva kabla: Nedostatak tehničke ekspertize i nepravilne procedure prilikom instalacije dovodile su do vlage u izolaciji kabla. Ukupno je izrađeno 16 spajanja i krajeva kabla.

• Površinska razlaganja na krajevima kabla: Teško zagađenje od strane visokoenergetskih fabrika dovodi do osipa kontaminanata na opremu kabla. Prljave površine krajeva kabla, kombinirane s kišom ili vlaznim vremenom, dovode do površinskih isparkivanja, oštećujući izolaciju i dovodeći do rušenja. U takvim slučajevima, zamijenjeno je 13 kraja kabla.

2 Principi rukovanja greškama zagađenja kabla
Postoje standardni postupci za rukovanje greškama zagađenja kabla od 35 kV. Međutim, u našoj upravi, ove linije naponskog nivoa uglavnom služe visokoenergetskim korisnicima sa velikim pojedinačnim kapacitetima (minimalno 12.500 kVA), direktnim opterećenjima, velikim opterećenjima i visokim strujama. 

Iznenadno smanjenje opterećenja dovodi do značajnih poremećaja u mreži. Nadalje, greške zagađenja kabla su teško lokalizirati, a duži trajanje greške povećava rizike. Ako se ne reaguje brzo, takve greške mogu da ugroze sigurnost mreže, stavljući veće zahteve na dispečere. Neki korisnici od 35 kV su rudnici ili hemijske fabrike - klasificirani kao ključni korisnici. Izlučenje struje za ove korisnike može dovesti do žrtava, požara ili eksplozija. Stoga su korisnici kategorizirani kao opšti ili ključni, sa sljedećim principima rukovanja:

• Za opšte korisnike (uglavnom šargonse i feroligurne fabrike), nakon identifikacije grešne linije, odmah kontaktirati korisnika da odvoji opterećenje i deaktivira grešnu liniju. Za nekooperativne korisnike, primeniti smanjenje opterećenja sa upozorenjem.

• Za ključne korisnike poput rudnika i hemijskih fabrika, uputiti ih da prebacite opterećenje na rezervne izvore struje. Ako ne postoje rezervni izvori, pripremiti se za izlučenje struje prije nego što se grešna linija izvede iz funkcije.

• Uzimajući u obzir jaku sposobnost preopterećenja topilnih pećeva, za podstacije i linije koje rade pod dugotrajnim velikim opterećenjima, ako struja premaši 90% kapaciteta transformatora struje, jačati nadzor, obavestiti korisnike da smanje opterećenje i implementirati tri koraka: obaveštenje → upozorenje → prisilno smanjenje opterećenja, kako bi se osigurala sigurnost opreme.

• Za korisnike sa čestim greškama kabla, zahtevati jačanje inspekcija linija i redovne održavanja tokom planiranih izlučenja, koje treba da vrše kvalifikovani profesionalni izvršitelji kako bi se osigurala pouzdana operacija.

• Strog kontrola kvaliteta od izvora: Za korisnike sa specifičnim vodovodima, zahtevati predaju svih relevantnih dokumenta dispečerskom centru i potpisivanje "Dispečerskog Ugovora" pre komisionisanja. Korisnici bez potpisanog ugovora ili sa nekompletnim/nedovoljnim dokumentima ne bi trebalo da budu povezani sa mrežom.

• Za kanalizacione jazbine sa prekomernim i gustim kabliranjem, preporučiti ograničavanje broja kabla kako bi se sprečila propagacija grešaka i smanjio eskalacija incidenta.

3 Zaključak
Sigurna operacija mreže zahteva ne samo pažljivo dispečiranje i posvećenost, već i iskusno korišćenje pravnih alata kako bi se zaštitili ljudi i oprema. Posebno kada se radi o stručnim korisnicima, "Dispečerski Ugovor" mora biti u potpunosti iskorišćen kako bi se regulisao ponašanje korisnika, osigurala pravilna operacija i sprečili sporovi. Važno je razumeti karakteristike linija korisnika, profili opterećenja, kapacitete i modele korišćenja u svakodnevnoj operaciji, omogućavajući brz, tačan i odlučan odgovor na greške, i osiguravajući sigurnu i stabilnu operaciju električne mreže.